einer Gehörsprothese für sensorisch - ETH E

DMss ETH 6230
Entwicklung und klinische Evaluation
einer Gehörsprothese für sensorisch
taube Patienten basierend auf der
elektrischen Stimulation des achten Nervs
ABHANDLUNG
zur
Erlangung des Titels
eines
Doktors der Technischen Wissenschaften
der
EIDGENÖSSISCHEN TECHNISCHEN HOCHSCHULE
ZÜRICH
vorgelegt
von
NORBERT DILLIER
Dipl. El.lng. ETH
geboren am 14. Dezember 1950
von
Rapperswil/SG
Angenommen auf Antrag
von
Prof. Dr. M. Anliker, Referent
Prof. Dr. U. Fisch, Korreferent
Zürich 1978
1
ZUSAMMENFASSUNG
Die
Entwicklung einer Gehörsprothese, welche sensorisch
Sprachdiskriminationsfähigkeit
tauben Patienten verbesserte
Kommunikationsmöglichkeiten verschafft,
und vermehrte
fordert die
einer Reihe
Abklärung
theoretischen und
von
these
liegt folgende Hypothese zugrunde:
risch
tauber
ten Nervus
gelänge,
es
Normalhörenden
Ein
einem mindestens
mit
acusticus würde
falls
können,
eines
Patient
solchen Pro¬
Der Realisation einer
konzeptuellen Aspekten.
akustische
in
er¬
neurosenso-
teilweise
Signale
intak¬
wahrnehmen
seinem Hörnerv ein dem Muster
äquivalentes Muster künstlich
zu
er¬
zeugen.
Mittels
Modellsimulationen, Stimulationsexperimenten
mit
normalhörenden und
gehörlosen Versuchspersonen (Elektroden
im Ohrkanal und
Promontorium)
einem nach
tionstests mit
links
5o
elektroden
dem
zu
im Kindesalter vorerst
hin auch rechts
zwei
dass
es
tierexperimentell gefundenen Daten über
Schallreiz
von
so
den
hörlosen
erzeugt
dass
wurde
Stimulationsexperimenten
aufgrund
das
Hörempfindungen
werden.
sehr nahe
der neusten
periphere
in
Ge¬
einen
einer kleinen Gruppe
ähnliches
Aktivi¬
mit normalhörenden und ge¬
Versuchspersonen konnten bei über 60 %
hervorgerufen
ver¬
werden kann.
losen Patienten durch elektrische
gen
Platin¬
relativ einfachen Mitteln
ein dem Normalverhalten
Nervenfasern
tätsmuster damit
Bei
mit
transformieren,
zu
er¬
verifizieren.
Modellsimulationen ergaben,
hörssystem möglich ist,
bipolare
worden waren,
operativ eingepflanzt
Evalua¬
ausgedehnten
über Jahre
jährigen Patienten,
sucht, diese Hypothese
Die
und
Meningitis
später allmählich
und
taubten
am
Dabei
der
gehör¬
Stimulation Hörempfindun¬
war
jedoch
oder teilweise
die
Schwelle
sogar oberhalb
der
2
der Schwelle
von
Unannehmlichkeitsempfindungen,
quantitativen Aussagen gemacht
keine
Versuche
durchgeführt
denjenigen
Patienten
implantierte Elektroden
welche
neurale
bei den Tests keine
lation bis
oder
den
zu
einer
Frequenz
von
konnte,
Elektroden
er¬
etwa 2oo Hz mit
gleicher
sogar besserer Differenzschwelle wie bei Normalhören¬
übertragen
stimulierten
werden kann.
Der Effekt der
Elektrode)
konnte
nach Position der
ebenfalls
Intensitätsunterscheidungsvermögen
Platzfrequenz
gezeigt
ist dem
malhörenden äquivalent oder sogar
überlegen,
dynamische Bereich auf maximal 12
dB
grossen Reduktion der
übertragenen
Vorsichtige Abschätzungen
minimale Anzahl
bis
werden
elektrische Stimu¬
(unterschiedliche Tonhöhenempfindung je
Das
durch
wahrnehmen konnten.
eingepflanzten
Periodizitätshören mittels
dass
auch bei
Erregbarkeit
Hörempfindungen
Die Evaluationstests mit den
gaben,
zweitens
ausgeschlossen
nicht
erstens
oder differenziertere
werden konnten und
mögliche
sodass
von
der
vier bis
werden.
eines
jedoch ist der
begrenzt,
Information
was
einer
gleichkommt.
Kanalkapazität ergeben
zehn Elektroden
9o prozentige Diskrimination
von
Nor¬
für
eine
Umgangssprache.
eine
7o
3
ABSTRACT
realization
The
of
sensory deaf patients with improved
ability
better communication
and
which provides
hearing prosthesis
a
speech
possibilities
A neurosensory deaf
auditory
patient with
would perceive
nerve
pattern equivalent
to
the
least
at
acoustic
in
of
the
pattern
in
normal
a
new
excitation
between
acoustic
physiological
data
electrical
on
promontory
the
hearing subjects
have
been
reviewed
fibers
nerve
Stimulation.
in
the
external
ear
3o deaf patients and 15 normal
in
shown
could be
explain differences
to
Experiments with electrical Stimulation
canal and
activation
an
nerve.
patterns of Single auditory
and
if
ear
peripheral auditory System has
adapted to
the
based
partially intact
a
Signals
reproduced artificially in his auditory
and
is
following hypothesis:
upon the
A model
discrimination
hearing
sensations
in
than
more
So % of the deaf patients although the thresholds of discomfort
were
Extended
close
very
patient who
into
the
that
basal
the
in
place frequency
equivalent
or
over
even
can
also be
the
for
order
limited
speech discrimination,
ten
electrodes
was
stimulating
minimum
turn
of
his
of
0.8
a
to
have
acoustical
below
to
found
maximally
multiChannel
different
requirement.
left
shown
electrical differential
2oo
demonstrated.
better than those
For
the
allow
frequency region
dynamic ränge
be
middle
lower than the
or
could
(on
and
period of five months,
a
the
to
bilaterally
the
equivalent
limens
old
hearing.
of
out
difference
5o years
of
bipolar platinum electrodes implanted
carried
normal persons
a
thresholds
two
periodicity hearing
seems
below the
had
modiolus
thresholds
of
even
evaluation tests with
deaf
Cochlea,
or
nerve
1.2
ones
Hz.
The
in
effect
Intensity
dB)
were
in normals whereas
12
dB.
System
of
four
fiber groups
to